Een team van 17 materiaalwetenschappelijke en technische onderzoekers van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en Erciyes University in Turkije heeft het boek "High-Resolution Patterns of Quantum Dots are Formed by Electrohydrodynamic Jet Printing for Light-Emitting Diodes" geschreven. Hun paper werd gepubliceerd in Nano-letters , een ACS-journaal. Ze demonstreerden de materialen en bedrijfsomstandigheden die het mogelijk maken om lagen van kwantumdots met hoge resolutie te printen met nauwkeurige controle over dikte en submicron laterale resolutie en mogelijkheden, voor gebruik als actieve lagen van QD light-emitting diodes. Zij schreven, "Patroon QD's met nauwkeurige controle van hun diktes en zijafmetingen op nanoschaal vertegenwoordigen twee cruciale mogelijkheden voor geavanceerde toepassingen. De dikte kan worden geregeld door een combinatie van afdrukparameters, waaronder de grootte van het mondstuk, de snelheid van het podium, inkt samenstelling, en spanningsbias."

Hun werk aan patronen van kwantumdots met hoge resolutie is interessant omdat het laat zien dat geavanceerde technieken in "e-jet-printen" krachtige mogelijkheden bieden bij het modelleren van kwantumdotmaterialen uit oplossingsinkten, over grote gebieden. (E-jetprinten verwijst naar een techniek die elektrohydrodynamische jet wordt genoemd, beschreven als een micro/nano-fabricageproces dat een elektrisch veld gebruikt om vloeistofstraalafdrukken te induceren door mondstukken op micro/nanoschaal.)

Katherine Bourzac in Chemisch en technisch nieuws schreef over deze techniek en de onderzoeksinteresses van John Rogers, co-auteur van het artikel en een materiaalwetenschapper aan de Universiteit van Illinois, Urbana-Champagne. De resolutie van conventionele inkjetprinters is beperkt. De afgelopen zeven jaar, ze zei, Rogers heeft de elektrohydrodynamische jetprintmethode ontwikkeld. "Dit soort printers werken door inktdruppels uit de spuitmond te trekken in plaats van ze te duwen, waardoor kleinere druppels mogelijk zijn. Een elektrisch veld bij de mondstukopening zorgt ervoor dat ionen worden gevormd op de meniscus van de inktdruppel. Het elektrische veld trekt de ionen naar voren, het vervormen van de druppel tot een conische vorm. Dan scheurt een klein druppeltje af en landt op het printoppervlak. Een computerprogramma bestuurt de printer door de beweging van het substraat te sturen en de spanning bij het mondstuk te variëren om een ​​bepaald patroon af te drukken."

Punt, lijn, vierkant, en complexe afbeeldingen als QD-patronen mogelijk zijn, zeiden de onderzoekers, met instelbare afmetingen en dikte. Ze schreven dat "zowel deze arrays als de arrays die zijn gemaakt met meerdere verschillende QD-materialen, direct patroon/gestapeld door e-jet printen, kan worden gebruikt als fotoluminescente en elektroluminescente lagen."

Wat betekent hun werk voor de consument? Wat betreft tv-technologie, bijna elke tv-fabrikant op CES dit jaar, merkte Geoffrey Morrison op in CNET, zei kwantumstippen hielpen beter te leveren, meer levensechte kleur. Inschrijven IEEE-spectrum op maandag, Prachi Patel merkte op dezelfde manier op dat "Quantum dots (QD's) lichtemitterende halfgeleider nanokristallen zijn die, gebruikt in light-emitting diodes (LED's), houd de belofte van helderder, snellere weergave."

In het IEEE-verhaal kopte "High-Resolution Printing of Quantum Dots For Vibrant, Goedkope beeldschermen, Patel zei dat deze onderzoekers een printmethode hergebruikten die ze voor andere toepassingen hadden bedacht. Patel schreef:"Bij gebruik met 'QD-inkt, ' het kan lijnen en vlekken creëren die slechts 0,25 micrometer breed zijn. Ze maakten arrays en complexe patronen van QD's in meerdere kleuren, en zou zelfs QD's kunnen afdrukken op andere van een andere kleur. Ze hebben deze patronen tussen elektroden geplaatst om heldere QD-LED's te maken." Patel rapporteerde ook over de toekomstige inspanningen van het team. Ze werken aan arrays van meerdere spuitmondjes. Inkjetprinters hebben meestal een paar honderd spuitmondjes, zei Patel. "De moeilijkheid met de e-jet-printmethode is dat het elektrische veld bij één spuitmond de velden van aangrenzende spuitmonden beïnvloedt." Ze proberen erachter te komen "hoe sproeiers kunnen worden geïsoleerd om die overspraak te elimineren."

© 2015 Fys.org